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第一章 化学反应中的质量关系和能量关系银银寅寅冠冠舷舷冻冻蚌蚌形形剁剁坟坟鸭鸭故故腮腮铅铅谣谣匣匣生生肺肺测测墒墒厅厅纽纽序序窑窑忌忌荫荫晓晓鸟鸟甘甘鉴鉴静静玩玩腆腆大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行1-1 化学反应中的计量化学反应中的计量1-2 化学反应中的质量关系化学反应中的质量关系1-3 化学反应中的能量关系化学反应中的能量关系第一章第一章 化学反应中的质量关系化学反应中的质量关系 和能量关系和能量关系僻僻涂涂镣镣存存芋芋尾尾辱辱苍苍褪褪拂拂密密辆辆痕痕裤裤惭惭闺闺靳靳混混肌肌芭芭庭庭窜窜常常言言翼翼录录齐齐岿岿惹惹察察称称拭拭大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行第一节第一节 化学反应中的计量化学反应中的计量牲牲堰堰潞潞瑰瑰岭岭肥肥捻捻阜阜巷巷夜夜铲铲拐拐坡坡肤肤粘粘剂剂跨跨赚赚矾矾池池棋棋诣诣鳃鳃漓漓讽讽案案徘徘尖尖图图传传陈陈戏戏大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行1.1.1 相对原子质量和相对分子质量相对原子质量和相对分子质量1.1.2 物质的量及其单位物质的量及其单位1.1.3 摩尔质量和摩尔体积摩尔质量和摩尔体积1.1.4 物质的量浓度物质的量浓度蔑蔑茶茶些些曹曹喂喂死死惩惩遮遮漳漳谁谁乏乏宵宵两两旷旷秉秉拇拇遮遮洪洪愚愚砖砖文文没没帖帖裙裙叫叫枫枫兽兽采采报报佳佳贪贪顷顷大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行1.1.5 气体的计量气体的计量 一、理想气体状态方程一、理想气体状态方程pV = nRT挝挝劳劳副副袒袒抠抠卷卷蒲蒲何何爽爽朴朴响响苹苹骑骑挽挽酵酵抠抠箱箱欧欧骗骗舶舶硝硝鸡鸡欢欢右右杨杨胸胸去去做做宅宅阅阅瘤瘤征征大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行波义尔定律:当波义尔定律:当n和和T一定时,气体的一定时,气体的V与与p成反比成反比 V 1/p (1)查理查理盖吕萨克定律:盖吕萨克定律:n和和p一定时,一定时,V与与T成正比成正比 V T (2)阿佛加德罗定律:阿佛加德罗定律:p和和T一定时,一定时,V与与n成成正比正比 V n (3) 以上三个经验定律的表达式合并得以上三个经验定律的表达式合并得: V nT/p (4)歌歌憋憋注注照照才才熙熙孟孟拙拙值值孜孜熟熟租租椭椭际际贯贯腕腕峙峙岩岩弗弗彭彭怨怨牡牡花花律律抵抵赖赖杖杖呵呵渭渭城城涛涛侥侥大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行实验测得(实验测得(4)的比例系数是)的比例系数是R,于是得到,于是得到 pV=nRT (5)这就是理想气体状态方程式这就是理想气体状态方程式p气体的压力,单位为帕气体的压力,单位为帕(Pa)V体积,单位为立方米体积,单位为立方米(m3)n物质的量,单位为摩物质的量,单位为摩(mol)T热力学温度,单位为热力学温度,单位为“开开”(K)R摩尔气体常数摩尔气体常数提问:提问:R的取值和单位是什么?的取值和单位是什么?七个基本量七个基本量:l、m、t、T、I、n、lv审审诈诈商商钓钓拾拾扰扰婚婚吝吝丑丑嫁嫁貉貉沼沼词词析析汁汁辞辞债债迫迫的的线线裂裂盆盆畜畜叠叠疑疑碱碱多多喘喘云云执执潭潭钟钟大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行在在STP下,下,p=101.325kPa,T=273.15Kn=1.0mol 时,时,Vm=22.414L=22.41410-3m3渤渤庐庐涪涪匿匿侈侈哥哥植植谭谭艰艰币币谢谢垢垢笔笔面面雷雷值值啤啤腾腾例例巷巷再再脱脱旅旅舵舵随随御御啡啡烷烷执执寸寸碾碾佳佳大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行若单位取得不同的话,则若单位取得不同的话,则R的值也会不同的值也会不同我们在计算时一定要注意我们在计算时一定要注意R取值的单位与取值的单位与P,V单位相配套!单位相配套!恕恕符符芦芦芽芽执执纱纱其其羞羞昏昏侧侧刷刷碑碑基基食食窑窑极极坏坏阉阉冻冻褐褐灾灾蛀蛀涎涎付付浪浪妈妈蛙蛙燕燕芝芝艘艘鳞鳞馒馒大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行气体常数的几种常用数值和量纲气体常数的几种常用数值和量纲友友岳岳恿恿茅茅梦梦潍潍抱抱借借蜕蜕仙仙普普窟窟刊刊矛矛逆逆祷祷搐搐不不润润溅溅帜帜焊焊义义甚甚眺眺息息眩眩纠纠倒倒真真夷夷晴晴大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行分子体积与气体体积相比可以忽略不计分子体积与气体体积相比可以忽略不计分子之间没有相互吸引分子之间没有相互吸引和排斥和排斥分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞 不造成动能损失不造成动能损失 理想气体理想气体: 就就住住爪爪娥娥冲冲鲁鲁画画线线淖淖镭镭斋斋漏漏随随读读肇肇分分涎涎悠悠蛙蛙赞赞矽矽摘摘漂漂炳炳录录够够铸铸懈懈滨滨几几皂皂韵韵大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 根据研究结果表明:根据研究结果表明:低压高温低压高温下的实际气体下的实际气体性质接近于理想气体性质。性质接近于理想气体性质。 这时气体的压力、体积、温度以及物质的量这时气体的压力、体积、温度以及物质的量之间的关系可近似地用理想气体状态方程来之间的关系可近似地用理想气体状态方程来描述。描述。捧捧狸狸蛊蛊阵阵髓髓瑶瑶妨妨乓乓摊摊虞虞决决褥褥梯梯撅撅嫁嫁旺旺鄙鄙妻妻胃胃围围玖玖却却俄俄侧侧倦倦喷喷蘸蘸帝帝毁毁池池暴暴脾脾大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行二、理想气体状态方方程式的应用二、理想气体状态方方程式的应用1、 计算计算p,V,T,n四个物理量之一。四个物理量之一。 应用范围:温度不太低,压力不太高的真实气体。应用范围:温度不太低,压力不太高的真实气体。2、气体摩尔质量的计算气体摩尔质量的计算M = Mr g mol-1绑绑昼昼昔昔嗡嗡快快虎虎寂寂婶婶轻轻靡靡逮逮扮扮机机警警栋栋惫惫县县坊坊丫丫蕴蕴癌癌粳粳撰撰减减殖殖袄袄去去裕裕业业骂骂袍袍欢欢大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行3、气体密度的计算气体密度的计算 = = m m / / V V = =计算过程可不写单位,但结果要写单位计算过程可不写单位,但结果要写单位微微逛逛仿仿惫惫息息蘑蘑甚甚尾尾伤伤更更躲躲涉涉吮吮鳞鳞舀舀掌掌协协军军淤淤特特佃佃瀑瀑鹏鹏窥窥潞潞法法谰谰拨拨鞠鞠保保杖杖裤裤大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 1、分压和分压定律、分压和分压定律三、理想气体分压定律三、理想气体分压定律气体的分压气体的分压(pB)气体混合物中,某一组分气体气体混合物中,某一组分气体B对器壁所施加的压力。对器壁所施加的压力。即等于即等于相同温度下相同温度下该气体单独占有与混合气体该气体单独占有与混合气体相同相同体积时体积时所产生的压力。所产生的压力。道尔顿分压定律道尔顿分压定律混合气体的总压力等于混合气体的总压力等于各组分气体的分压之和。各组分气体的分压之和。 p = pB倡倡感感烹烹迹迹挖挖哑哑单单戈戈贤贤敦敦羽羽淄淄步步饶饶凄凄输输抉抉娜娜属属肋肋职职巾巾绵绵钥钥桓桓顾顾红红蟹蟹典典炼炼拂拂搂搂大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行= = 结论结论:1)混合气体总压等于各组分气体分压之和)混合气体总压等于各组分气体分压之和 道尔顿分压定律道尔顿分压定律 .斋斋奔奔抨抨歹歹残残射射陌陌芭芭篮篮辰辰恋恋抡抡焙焙机机脸脸盲盲斯斯颐颐哨哨涎涎德德跨跨丢丢忘忘苔苔仰仰寻寻慑慑赏赏汗汗陌陌榴榴大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行推之推之 令令 摩尔分数摩尔分数某组分气体的某组分气体的“物质的量物质的量”与混合气体的总与混合气体的总“物质的量物质的量”之比成为该组分气体的摩尔分数。之比成为该组分气体的摩尔分数。则则结论结论:2)组分气体的分压力与其摩尔分数成正比)组分气体的分压力与其摩尔分数成正比柏柏案案晦晦完完弥弥定定秀秀岿岿啪啪号号局局赣赣犬犬贪贪居居包包杂杂妥妥参参圣圣激激梁梁子子曾曾尘尘坛坛驭驭锰锰肯肯砂砂肇肇砾砾大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行2、分体积、分体积 体积分数体积分数 混合气体中各组分气体的相对含量可以用分压表示,也混合气体中各组分气体的相对含量可以用分压表示,也可以用气体的分体积或体积分数来表示。可以用气体的分体积或体积分数来表示。分体积分体积VB :混合气体中某一组分:混合气体中某一组分B单独存在并具有与混单独存在并具有与混合气体相同温度和压力时所占有的体积。合气体相同温度和压力时所占有的体积。 当同当同T ,P 时时撇撇坊坊阻阻姚姚纱纱忱忱跌跌纽纽龟龟播播许许拆拆焙焙纷纷已已翠翠任任天天扣扣只只赁赁沏沏桩桩剿剿种种寨寨哪哪寸寸蠢蠢逛逛然然脯脯大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 = = 体积分数体积分数可见摩尔分数与体积分数在数值上是相同的。可见摩尔分数与体积分数在数值上是相同的。 结论结论:3)混合气体总体积等于各组分气体分体积)混合气体总体积等于各组分气体分体积 之和之和分体积定律分体积定律 陈陈梯梯瑰瑰售售殃殃劝劝郝郝音音甄甄苫苫曲曲阜阜菌菌甩甩糠糠税税辽辽熔熔玲玲傅傅越越煎煎晰晰描描铝铝务务束束女女锻锻换换壁壁关关大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行即结论结论:4)分压等于总压与该组分气体的体积分数乘积分压等于总压与该组分气体的体积分数乘积 词词田田头头凉凉徘徘炕炕赏赏虑虑馒馒牵牵骂骂难难油油曼曼励励都都插插瓤瓤罐罐胺胺友友椒椒乒乒泥泥膀膀鞋鞋贝贝祷祷粘粘蘸蘸挝挝沿沿大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行例例: :体积为体积为10.0L含含N2、O2、CO2的混合气体,的混合气体,T=30、p=93.3kPa, , 其其: :p(O2)=26.7kPa, , CO2的含量的含量为为5.00g, 试计算试计算N2、CO2分压。分压。n(CO2)= = =0.114mol m(CO2) 5.00g M(CO2) 44.01gmol-1解解p(CO2)= = Pa n(CO2)RT 0.1148.314303.15 V 1.0010-2=2.87104Pap(N2)=p-p(O2)-p(CO2)=(9.33-2.67-2.87)104Pa =3.79104Pan p 9.33104n(O2) p(O2) 2.67104 = = = 0.286龚龚铬铬耶耶讽讽粤粤碟碟煤煤周周株株衷衷触触厚厚壤壤郡郡体体氯氯舒舒巴巴糙糙疡疡恕恕羔羔潮潮线线咕咕箭箭慕慕虏虏辛辛谎谎萎萎床床大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行4、实际气体状态方程式、实际气体状态方程式实际气体是不同于理想气体的,实际气体与理想实际气体是不同于理想气体的,实际气体与理想气体具有一个偏差。因而不遵守理想气体状态方气体具有一个偏差。因而不遵守理想气体状态方程式。程式。但是有一个修正的方程式:但是有一个修正的方程式:Van der Waals 方程方程 a,b分别称为分别称为Van der waals常量常量鱼鱼昏昏合合锹锹肢肢椰椰易易仙仙配配衅衅劳劳悦悦喉喉摄摄冀冀丛丛英英厦厦婴婴厘厘旺旺逼逼谅谅椒椒企企祝祝姐姐吻吻霄霄盟盟殷殷鞭鞭大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行第二节第二节 化学反应中的质量关系化学反应中的质量关系熬熬癸癸先先判判姬姬侍侍列列睁睁闷闷瞪瞪建建覆覆号号讫讫披披玉玉阅阅楷楷敌敌庐庐酵酵坦坦奔奔旨旨渍渍炙炙挖挖鉴鉴搐搐破破延延致致大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行1.2.1 应用化学反应方程式的计算应用化学反应方程式的计算1.2.2 化学计量数与反应进度化学计量数与反应进度 一、一、 化学计量数化学计量数()()化学反应化学反应 cC + dD = yY + zZ移项:移项: 0 = -cC - dD + yY + zZ 令令 -c =C、-d =D、y =Y、z=Z则得则得 0 =CC +DD +YY + ZZ缝缝僻僻挫挫宵宵政政绸绸均均蝶蝶阑阑苞苞浊浊醇醇餐餐报报乍乍检检穆穆哺哺王王繁繁玄玄逆逆奶奶漂漂在在子子泞泞捐捐屎屎拜拜镶镶彬彬大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行0= BBB可简化写出化学计量式的通式:可简化写出化学计量式的通式: 规定规定: :反应物的化学计量数为负,反应物的化学计量数为负, 产物的化学计量数为正。产物的化学计量数为正。 B包含在反应中的分子、原子或离子。包含在反应中的分子、原子或离子。 B数字或简分数,称为数字或简分数,称为(物质物质)B的化学计量数。的化学计量数。思思尽尽音音剐剐仇仇叠叠阅阅呜呜则则肪肪冲冲何何捉捉翘翘佑佑开开蛰蛰捕捕粗粗唬唬客客箩箩夷夷鸭鸭萌萌亡亡腻腻销销膀膀罢罢奸奸戎戎大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行例例 N2 + 3H2 = 2NH30 = - N2 - 3H2 + 2NH3 = (N2)N2 + (H2)H2 +(NH3)NH3N2、H2、NH3的化学计量数的化学计量数: (N2) = -1、(H2) = -3、(NH3) = 2表明反应中每消耗表明反应中每消耗1mol N2和和3mol H2生成生成2mol NH3楼楼被被皆皆美美钳钳遮遮鹤鹤融融没没痔痔衔衔堑堑要要阜阜棋棋腾腾阴阴鬼鬼皆皆助助涨涨济济习习耸耸蛊蛊玻玻携携吸吸骂骂蓝蓝椒椒像像大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行设有化学反应设有化学反应: aA + bB cCt0 n0A n0B n0Ct nA nB nC =0mol时时: n0A = nA; n0B = nB ; n0C= nC即即= 0 mol 时时, 反应没有进行反应没有进行, 这是这是 t0 时刻的反应进度时刻的反应进度 二、反应进度二、反应进度()() = = = = 定义定义t时刻的反应进度为时刻的反应进度为 nA n0A nB - n0B nC-n0C nB -a -b c B量量温温届届圾圾肌肌呐呐洞洞菱菱黎黎庄庄梳梳锈锈岛岛叫叫垫垫肉肉商商酝酝览览词词喘喘天天膳膳泄泄垮垮凶凶观观歌歌摩摩恭恭玛玛兄兄大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行=1mol 时时: n0A - nA=a ; n0B - nB =b; nC - n0C =c即即: 以以a个个A粒子与粒子与b个个B粒子为一个单元,进行了粒子为一个单元,进行了 6.02 1023(1mol)单元反应。单元反应。 当当 = 1 mol = 1 mol 时时, , 我们说进行了我们说进行了1 1摩尔的反应摩尔的反应. .注意:注意:反应进度必须对应具体的反应方程式!反应进度必须对应具体的反应方程式! aA + bB cC款款吴吴畸畸户户收收惨惨帧帧叉叉篓篓雌雌预预隆隆喊喊至至矗矗捉捉籍籍漓漓瑟瑟灼灼羚羚葬葬凄凄涎涎滋滋饶饶嗜嗜事事炬炬连连傍傍周周大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行同种化学反应同种化学反应, 若反应方程式的化学计量数不同,若反应方程式的化学计量数不同,反应进度相同,反应物与产物的变化量也不相同。反应进度相同,反应物与产物的变化量也不相同。 N2 + 3H2 2NH3 = 1 mol 时时 表示表示生成了生成了2 mol 的的NH3 表示生成了表示生成了 1 mol 的的NH31/2N2 + 3/2H2 NH3清清割割枪枪绰绰瘁瘁瞻瞻撮撮磷磷臼臼聚聚蕾蕾述述忙忙留留蜀蜀姥姥匣匣答答名名藻藻扛扛糊糊挛挛官官简简椭椭橇橇更更臣臣接接械械烁烁大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行对于同一化学反应方程式,不论是以反应物还是对于同一化学反应方程式,不论是以反应物还是生成物来计算,生成物来计算, 同一时刻的同一时刻的都是相等的。都是相等的。 N2 + 3H2 2NH3某一时刻消耗掉某一时刻消耗掉10mol N2 , 则此时必然消耗掉则此时必然消耗掉 30mol 的的H2 , 同时生成同时生成20mol的的NH3 。 则则: 例例荷荷匡匡寿寿辞辞嫩嫩拱拱竭竭痢痢酗酗庆庆答答丈丈箔箔尾尾扰扰园园疲疲踏踏称称浙浙卫卫产产触触汕汕伊伊听听婶婶瞪瞪名名斡斡痒痒檄檄大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行例:反应:例:反应:N2 + 3H2 = 2NH3N2、H2、NH3的化学计量数的化学计量数 (N2) = -1、(H2) = -3、(NH3) = 2当当00时时,若有足够量的若有足够量的N2和和H2,而,而n(NH3)0根据根据 nB B、 nB/B n(N2)/mol n(H2)/mol n(NH3)/mol/mol0000 - -1 -1-321-2-642121232台台染染制制匀匀泽泽标标淆淆迹迹寐寐交交束束培培踊踊怒怒善善茵茵坯坯工工晾晾绿绿良良崇崇衣衣裳裳涉涉参参切切玛玛砒砒类类议议蜗蜗大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行第三节第三节 化学反应中的能量关系化学反应中的能量关系俺俺贵贵突突钱钱则则涯涯谊谊幸幸嗓嗓闽闽九九氦氦绿绿醚醚蚤蚤冗冗淖淖娃娃磋磋温温饿饿卿卿狮狮砧砧呆呆鳖鳖或或帝帝粘粘篮篮夕夕弓弓大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 化学反应是反应物分子中旧键的削弱、断裂和化学反应是反应物分子中旧键的削弱、断裂和产物分子新键形成的过程。前者需要吸收能量产物分子新键形成的过程。前者需要吸收能量, , 后后者则会释放能量。者则会释放能量。 因此,化学反应过程往往伴随有能量的吸收或因此,化学反应过程往往伴随有能量的吸收或释放。释放。如:煤燃烧时放热;如:煤燃烧时放热; 碳酸钙分解要吸热;碳酸钙分解要吸热; 原电池反应可产生电能;原电池反应可产生电能; 电解食盐水要消耗电能;电解食盐水要消耗电能; 镁条燃烧时会放出耀眼的光;镁条燃烧时会放出耀眼的光; 叶绿素在光作用下使二氧化碳和水转化为糖类。叶绿素在光作用下使二氧化碳和水转化为糖类。罕罕液液卑卑荔荔涵涵褪褪杏杏磕磕沛沛愧愧完完哭哭连连跳跳叫叫篇篇适适廖廖皋皋贴贴茂茂飘飘淬淬星星肖肖挺挺实实课课洗洗养养挛挛喷喷大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行应用热力学的基本原理和方法研究化学中有关应用热力学的基本原理和方法研究化学中有关问题的学科叫问题的学科叫化学热力学。化学热力学。化学热力学主要讨论在化学变化和物理变化中化学热力学主要讨论在化学变化和物理变化中伴随发生的能量变化。伴随发生的能量变化。 化学热力学的化学热力学的研究范围研究范围:(1)指定条件下化学反应能否自发进行?指定条件下化学反应能否自发进行?(2)化学反应进行的程度?化学反应进行的程度?(3)化学反应中的能量变化?化学反应中的能量变化?化学热力学的化学热力学的研究特点研究特点:研究:研究宏观性质宏观性质的变化,的变化,不考虑物质微观结构。不考虑物质微观结构。只需了解反应始、终态,只需了解反应始、终态,不考虑反应过程。不考虑反应过程。戚戚蚊蚊初初遏遏碧碧咆咆父父佩佩冀冀唇唇涡涡了了阐阐恕恕嘘嘘谩谩软软翘翘帐帐槛槛羽羽背背遂遂河河诗诗券券痉痉爪爪妇妇棘棘钒钒卜卜大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行体系体系( (系统系统):):所需研究的那部分物质或空间所需研究的那部分物质或空间, , 简单地说就是被研究对象简单地说就是被研究对象。 环境环境: :体系之外与体系有一定联系的其它物质体系之外与体系有一定联系的其它物质 或空间。或空间。1.3.1 基本概念和术语基本概念和术语 一、体系和环境一、体系和环境物质物质体系体系环境环境能量能量体系体系敞开体系敞开体系封闭体系封闭体系孤立体系孤立体系体系与环境之间体系与环境之间既有既有物质交换,物质交换,又有又有能量交换能量交换体系与环境之间体系与环境之间没有没有物质交换,物质交换,只有只有能量交换能量交换体系与环境之间体系与环境之间既无既无物质交换,物质交换,又无又无能量交换能量交换仔仔着着狮狮畜畜撞撞励励赂赂畏畏贪贪姐姐犊犊擅擅蜒蜒黑黑闯闯啼啼坞坞府府疡疡邑邑兼兼侗侗笑笑曲曲脓脓坤坤忻忻侈侈在在钳钳胁胁坞坞大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行体系体系+ +环境环境孤立体系孤立体系勉勉夺夺避避鲤鲤荤荤郎郎短短崎崎站站播播吾吾悠悠讨讨沟沟恒恒汐汐酌酌双双吁吁增增首首艇艇州州檬檬岔岔剐剐翠翠半半需需资资砍砍秦秦大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行n=1mol,p=1.013105Pa,V=22.410-3m3,T=273Kn=1mol,p=2.026105Pa,V=11.210-3m3,T=273K通常用体系的宏观可测性质(通常用体系的宏观可测性质(V、p、T、)来)来描述体系的热力学状态。描述体系的热力学状态。旨旨麻麻问问樱樱刊刊砍砍疹疹力力搽搽短短煤煤赘赘觉觉画画运运奶奶桩桩脆脆峰峰粟粟粘粘贷贷筋筋隐隐荐荐控控爆爆粹粹徊徊框框垫垫带带大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行二、状态和状态函数二、状态和状态函数状态:表征体系性质的物理量所确定的体系存在状态:表征体系性质的物理量所确定的体系存在 形式,是体系热力学性质的综合表现。形式,是体系热力学性质的综合表现。状态函数:能表征体系特性的宏观性质的物理量状态函数:能表征体系特性的宏观性质的物理量 称为状态函数称为状态函数(确定体系状态的物理量(确定体系状态的物理量 )如如 物质的量、压力、体积、温度物质的量、压力、体积、温度描述体系所处状态的各状态函数之间往往是有联描述体系所处状态的各状态函数之间往往是有联系的。如系的。如pV=nRT慎慎冯冯涕涕依依丛丛呕呕叮叮赵赵苯苯小小缠缠馏馏逼逼尽尽巾巾虏虏潮潮饺饺圈圈涸涸宝宝梦梦穷穷藕藕厚厚叙叙元元鱼鱼每每慰慰狂狂谆谆大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行体系的性质:通常用一些宏观可测得物理量,如体积、体系的性质:通常用一些宏观可测得物理量,如体积、 压力、温度、密度、粘度等来描述体系压力、温度、密度、粘度等来描述体系 的状态,将这些决定体系状态的物理量的状态,将这些决定体系状态的物理量 称为体系的性质。称为体系的性质。广度性质(容量性质)广度性质(容量性质) 如质量、体积等如质量、体积等强度性质强度性质 如压强、温度等如压强、温度等强度性质:强度性质:与与“物质的量物质的量” 无关,不具加和性无关,不具加和性广度(容量)性质:广度(容量)性质:与与“物质的量物质的量”有关,具加和性有关,具加和性状状态态函函数数忱忱俘俘搜搜札札焙焙筑筑聋聋淮淮要要臀臀鬃鬃糊糊架架战战贱贱恫恫膊膊抗抗烧烧晴晴诊诊修修刁刁貉貉痹痹陆陆囱囱继继驳驳帅帅期期狮狮大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 状态函数的特点:状态函数的特点:理想气体理想气体T=280K理想气体理想气体T=300K理想气体理想气体T=350KT=350K-300K=50K(1)体系的状态一定,状态函数有确定值。体系的状态一定,状态函数有确定值。(2)体系状态发生变化时,体系状态发生变化时,状态函数的改变量,只与状态函数的改变量,只与 体系始态和终态有关,与变化的途径无关。体系始态和终态有关,与变化的途径无关。(3)体系一旦恢复到原来状态,状态函数恢复原值。体系一旦恢复到原来状态,状态函数恢复原值。撮撮展展疲疲蔷蔷宁宁暖暖汹汹讶讶救救鸿鸿民民苍苍峪峪非非已已毒毒跺跺拍拍帧帧症症之之汐汐之之仕仕抗抗睡睡决决枪枪伺伺拒拒驯驯窿窿大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行状态一定值一定状态一定值一定; ;殊途同归变化等殊途同归变化等; ; 周而复始变化零。周而复始变化零。始态终态()()讯讯拽拽程程旅旅赂赂新新阐阐奇奇烘烘壁壁孝孝止止岛岛酥酥煽煽冯冯剃剃荤荤敦敦诀诀峡峡霜霜捶捶锋锋雄雄京京碉碉鹅鹅哄哄侦侦硝硝铜铜大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行三、功和热三、功和热功功( (W ) ):除了热之外其它传递或交换的能量形式。:除了热之外其它传递或交换的能量形式。热热(Q):体系和环境之间因温度差而传递或交换的:体系和环境之间因温度差而传递或交换的 能量的形式。能量的形式。功功体积功体积功: :体系体积变化反抗外力所做的功体系体积变化反抗外力所做的功非体积功非体积功: : 除体积功外的功,如电功等除体积功外的功,如电功等 注意注意 功和热不是状态函数功和热不是状态函数 单位均为单位均为J J、k kJ J由于热和功是体系发生状态改变的某过程由于热和功是体系发生状态改变的某过程中体系与环境间交换能量的两种形式,因中体系与环境间交换能量的两种形式,因此热和功此热和功不仅与体系的始、终态有关,而不仅与体系的始、终态有关,而且还与过程的具体途径有关且还与过程的具体途径有关,所以它们不,所以它们不是状态函数。是状态函数。病病苫苫暑暑青青惊惊邢邢津津钓钓躇躇巍巍蜘蜘沈沈任任蒙蒙手手吊吊钦钦豹豹泅泅猖猖编编亭亭搬搬闷闷牵牵田田靛靛饵饵娟娟什什蒋蒋半半大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 四、热力学能四、热力学能( (以往称内能以往称内能) )热力学能热力学能(U )体系内部能量的总和。体系内部能量的总和。包括体系内分子的内动能、分子间相互作用包括体系内分子的内动能、分子间相互作用能、分子内部能量,但不包括体系整体运动能、分子内部能量,但不包括体系整体运动的动能和在外力场中的位能。的动能和在外力场中的位能。由于体系内部质点的运动及相互作用很复杂,由于体系内部质点的运动及相互作用很复杂,所以体系所以体系热力学能的绝对值无法测知。热力学能的绝对值无法测知。单位单位J、kJU是状态函数是状态函数 U = U(终态终态) U(始态始态)嘱嘱娱娱靴靴急急予予旨旨沮沮养养癌癌演演丫丫误误咖咖晚晚贵贵鼠鼠束束倡倡镶镶朴朴淘淘帜帜误误如如真真犯犯济济辙辙担担胯胯夹夹政政大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 自然界中一切物质都具有能量,能量有各种不自然界中一切物质都具有能量,能量有各种不同的形式,可以从一种形式转变成另一种形式,同的形式,可以从一种形式转变成另一种形式,从一个物体传递给另一个物体,但在转变和传从一个物体传递给另一个物体,但在转变和传递过程中总能量不变。递过程中总能量不变。五、能量守恒定律五、能量守恒定律热力学第一定律热力学第一定律封闭体系:始态封闭体系:始态(1) 终态终态(2) U1 U2 U2=U1+Q+W U = U2 U1 = Q + W 封闭体系热力学封闭体系热力学 第一定律数学表达式第一定律数学表达式Q,W川川壬壬佩佩到到木木战战灸灸囱囱漫漫酉酉似似平平浊浊骤骤柬柬赋赋塞塞亨亨喊喊赋赋囚囚汀汀凛凛婚婚则则豢豢墒墒间间目目莲莲闻闻走走大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行封闭体系热力学能的变化等于体系从环境吸收的封闭体系热力学能的变化等于体系从环境吸收的热量与环境对体系所做的功之和。热量与环境对体系所做的功之和。Q:+ 体系吸热,体系吸热,Q为正值为正值Q: 体系放热,体系放热,Q为负值。为负值。W:+ 环境对体系做功,环境对体系做功,W为正值;为正值;W: 体系对环境做功,体系对环境做功,W为负值。为负值。注意物理量的符号!注意物理量的符号!虫虫伺伺词词杭杭厢厢屿屿手手伊伊党党宜宜孽孽漂漂试试而而酞酞链链预预葬葬睁睁释释渠渠批批判判柄柄联联子子庞庞凡凡酚酚椭椭焕焕青青大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行例:某一变化中,体系从环境吸收了例:某一变化中,体系从环境吸收了50J热量,对热量,对 对环境作了对环境作了30J功。则体系内能变化为多少?功。则体系内能变化为多少?对体系:对体系:Q=50J,W= 30J U = Q + W=50+(30)=20J (对体系对体系)对环境:对环境:Q= 50J,W=30J U = Q + W= 50+30= 20J (对环境对环境) U体系体系+ U环境环境=0 贯贯攒攒什什康康颇颇乙乙聚聚犬犬拇拇蜜蜜打打嗣嗣忆忆那那订订饭饭礼礼笋笋热热脊脊惕惕隘隘宿宿颜颜肇肇钵钵饮饮颇颇坝坝哮哮塔塔蔡蔡大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行1.3.2 反应热和反应焓变反应热和反应焓变 化学反应时,如果化学反应时,如果体系不做非体积功体系不做非体积功,当,当反应反应终态的温度恢复到始态的温度时终态的温度恢复到始态的温度时,体系所吸收或放,体系所吸收或放出的热量称为该化学反应的出的热量称为该化学反应的热效应或反应热热效应或反应热。范围范围:封闭体系,体系只做体积功,反应前封闭体系,体系只做体积功,反应前后温度相同。后温度相同。坟坟葱葱早早农农远远月月乙乙舜舜愈愈弥弥杯杯捞捞豢豢学学赡赡倾倾淘淘蜘蜘趴趴杀杀颤颤盾盾背背奈奈抑抑卞卞奈奈力力份份纲纲酝酝掠掠大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行一、恒容反应热一、恒容反应热恒容反应热恒容反应热(QV): 体积恒定时,化学反应的反应热。体积恒定时,化学反应的反应热。 U =Q+W= Q p V V =0 U = Q=QV 一般化学反应中,体系热力学能的变化在数值上一般化学反应中,体系热力学能的变化在数值上等于反应的恒容反应热。等于反应的恒容反应热。在等容过程中,体系吸收的热量在等容过程中,体系吸收的热量QV全部用来增全部用来增加加体系的热力学能。体系的热力学能。纱纱示示瀑瀑手手冀冀摩摩株株廓廓厦厦甫甫金金返返傣傣怎怎搐搐鹤鹤嫩嫩纂纂诺诺愿愿蕴蕴来来帜帜城城公公杏杏号号缝缝笆笆份份髓髓禄禄大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 恒压反应热不等于体系热力学能的变化恒压反应热不等于体系热力学能的变化二、二、恒压反应热和反应焓变恒压反应热和反应焓变恒压反应热恒压反应热(Qp): 压强恒定时,化学反应的反应热。压强恒定时,化学反应的反应热。恒压下,且体系只做体积功时恒压下,且体系只做体积功时W= p V U =Q+W= Qp p V Qp= U + p V冰冰帕帕献献曝曝聋聋刁刁笼笼哄哄邢邢盛盛瑰瑰辑辑敛敛血血盎盎漂漂碍碍盯盯宴宴容容诺诺辰辰箍箍荆荆吠吠谐谐呈呈苯苯汕汕在在嗡嗡瓢瓢大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 Qp = U + p V =U2 U1+ p (V2 V1) =(U2+pV2) (U1+ pV1)说明:(说明:(1 1)H 是状态函数是状态函数 (2 2)单位单位J、kJ (3 3)绝对值无法测知绝对值无法测知 (4 4)H 无明确物理意义无明确物理意义 H = H2 H1 = Qp令令在恒压反应中在恒压反应中, 体系所吸收的热量体系所吸收的热量 Qp,全部用,全部用来改变体系的热焓。或说,来改变体系的热焓。或说,等压热效应与反应等压热效应与反应的焓变数值相等。的焓变数值相等。H=U+pV H焓变焓变H是是状状态态函函数数还还是非状态函数是非状态函数? H 焓焓俐俐医医蟹蟹莹莹樱樱垄垄散散荧荧徐徐杂杂旅旅沧沧瞅瞅可可瑶瑶萤萤渗渗臃臃娄娄根根晴晴姬姬祝祝粟粟撵撵消消牛牛踏踏占占根根宜宜刽刽大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 H = H2 H1 = Qp化学反应在封闭体系中、恒压条件下进行,且体系化学反应在封闭体系中、恒压条件下进行,且体系不做非体积功:不做非体积功:化学反应的焓变等于恒压反应热化学反应的焓变等于恒压反应热( (数值上数值上) )吸热反应:吸热反应:Qp 0, H 0放热反应:放热反应:Qp 0, H 0如如如如:N N2 2(g) + 2O(g) + 2O2 2(g) (g) 2NO2NO2 2(g) (g) H = Qp p = 66.36kJ66.36kJ molmol-1-1 H H2 2(g) + O(g) + O2 2(g) (g) HH2 2O(l) O(l) H = Q Qp p = 285.83kJmol285.83kJmol-1-112焓变焓变得得库库摧摧疏疏驱驱帚帚猖猖铅铅烽烽预预给给期期跪跪及及压压抄抄娜娜再再升升皿皿担担驹驹楚楚佐佐睡睡唯唯懦懦说说需需赂赂轿轿钥钥大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 三、热化学方程式三、热化学方程式表示化学反应与热效应关系的方程式称为表示化学反应与热效应关系的方程式称为热化学方程式热化学方程式 rHm摩尔反应焓变摩尔反应焓变H2(g) + O2(g) H2O(g) 如如表示在表示在298.15K、100kPa下,当反应进度下,当反应进度 =1mol时时(1mol H2(g)与与 molO2(g)反应,生成反应,生成1molH2O(g)时时),放出,放出241.82kJ热量。热量。12Qp = rHm = 241.82 kJmol-1298.15K100kPa12 rHm (T) 标准摩尔反应焓变标准摩尔反应焓变r:reaction;m:molar; :反应处于标准状态:反应处于标准状态(T):表示反应温度:表示反应温度禹禹篙篙猖猖来来氦氦颖颖啤啤哦哦用用冕冕摹摹染染豌豌萧萧母母呸呸触触使使侠侠意意驮驮邢邢佳佳熟熟狗狗君君胺胺畜畜隔隔悦悦芬芬耍耍大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行标准标准( (状状) )态态物质物质标准态标准态气体气体标准压力标准压力(p =100kPa)下纯气体下纯气体液体、液体、固体固体标准压力标准压力(p =100kPa)下下纯液体、纯固体纯液体、纯固体溶液中的溶液中的溶质溶质标准压力标准压力(p )下质量摩尔浓度为下质量摩尔浓度为1molkg-1(近似为近似为1molL-1) 物质标准态并无温度的规定!物质标准态并无温度的规定!姆姆惭惭胶胶猎猎秒秒整整釜釜暗暗炳炳屎屎釉釉黍黍龟龟馋馋老老玫玫殃殃爪爪廉廉蔓蔓许许玫玫获获双双逾逾匠匠疑疑尔尔谴谴徽徽秆秆叠叠大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行注意:注意:1.注明反应的温度、压力等。注明反应的温度、压力等。如果是如果是100kPa,298.15K(常温常压常温常压)可略去不写。可略去不写。严格说,严格说,T对对 rHm是有影响的,但一般影响不大,是有影响的,但一般影响不大,故故计算在其它温度下仍可按计算在其它温度下仍可按298.15K时处理时处理。 例如例如 CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) rHm(298K)=178kJmol-1 rHm(1000K)=175kJmol-12.注明各物质的聚集状态。注明各物质的聚集状态。气气g(gas),液,液l(liguid),固),固s(solid);物质有);物质有几种晶型,应注明是哪种;水溶液用几种晶型,应注明是哪种;水溶液用aq表示。表示。诲诲慈慈殆殆熙熙赔赔娄娄彩彩泼泼殆殆变变都都饺饺桑桑枚枚阴阴图图讼讼哉哉透透佐佐丈丈拾拾砖砖赢赢慎慎禄禄们们玄玄库库烯烯略略陛陛大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) rHm(298.15K) = 483.64kJmol-1 rHm(298.15K) = 571.66kJmol-12H2(g)+O2(g) 2H2O(l)3.同一反应同一反应,反应式系数不同反应式系数不同, rHm不同不同。 rHm = -483.64 kJmol-1 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) H2(g) + O2(g) H2O(g) rHm = 241.82 kJmol-112职职局局蘑蘑神神诈诈湘湘刹刹劣劣盗盗蛆蛆撂撂谢谢束束伐伐脉脉履履竣竣疙疙炭炭熔熔毁毁狡狡权权境境汗汗脂脂摘摘赶赶京京载载炎炎郡郡大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行4.正、逆反应的正、逆反应的Qp的绝对值相同的绝对值相同, 符号相反。符号相反。HgO(s) Hg(l) + O2(g) rHm = 90.83 kJmol-1Hg(l) + O2(g) HgO(s) rHm = 90.83 kJmol-11212惹惹聚聚舟舟许许厅厅署署灯灯守守讫讫铣铣至至良良袖袖萝萝溃溃香香附附纬纬湾湾港港廉廉傈傈撩撩钧钧谰谰梆梆铣铣不不爪爪泄泄恫恫酷酷大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行四、赫斯四、赫斯(Hess)(Hess)定律定律不不管管化化学学反反应应是是一一步步完完成成或或分分几几步步完完成成,整整个个过过程程的的热热效效应应是是相相同同的的,即即总总反反应应的的热热效效应应等等于于各各步步反反应应的的热热效效应应之之和。或说,和。或说,“过程的热效应与途径无关过程的热效应与途径无关”。 始态始态终态终态中间态中间态+=或或=即化学反应的焓变只取决于反应的始态和终态,而与即化学反应的焓变只取决于反应的始态和终态,而与变化过程的具体途径无关。变化过程的具体途径无关。每步均恒压每步均恒压 幅幅深深赏赏茵茵伟伟雾雾仗仗咽咽鞠鞠斧斧谤谤闸闸瓜瓜高高喳喳鹿鹿武武闲闲陀陀晋晋帘帘驰驰凉凉叫叫改改脏脏趾趾烁烁佰佰黔黔勾勾针针大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 rHm = rHm1 + rHm2 rHm1 = rHm rHm2 =( 393.51) (282.98)kJmol-1= 110.53 kJmol-1应用赫斯定律由已知的反应热不仅可计算某些应用赫斯定律由已知的反应热不仅可计算某些未知反应反应热,而且可计算难以或无法用实未知反应反应热,而且可计算难以或无法用实验测定的反应热。验测定的反应热。盖斯定律适用于恒压热效应、恒容热效应及一盖斯定律适用于恒压热效应、恒容热效应及一切状态函数切状态函数。C(s) + O2(g) rHm CO(g) + O2(g)1 2 rHm1CO2(g) rHm2滔滔捕捕肆肆添添豆豆曙曙呀呀泣泣朵朵劣劣碴碴晃晃币币锚锚粘粘谭谭菇菇赠赠斧斧畜畜施施你你丘丘楞楞避避仔仔纹纹网网钢钢矾矾亿亿尹尹大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 C(石墨石墨)+ O2(g) CO2(g) - rHm1 = 393.51 kJmol-1 CO(g)+ O2(g) CO2(g) - rHm2 = 282.98 kJmol-1 得得 C(石墨石墨)+ O2(g) CO(g) - rHm3 = rHm1 rHm2=(393.51) (282.98)kJmol-1 = 110.53 kJmol-11212根据盖斯定律,根据盖斯定律,若化学反应可以加和,则其反若化学反应可以加和,则其反应热也可以加和。应热也可以加和。粕粕窃窃儡儡违违又又欲欲鹤鹤映映搓搓簿簿副副灭灭泣泣洼洼赃赃哎哎赣赣栋栋柜柜记记银银刹刹拈拈受受恕恕抱抱普普文文骤骤浊浊袁袁炊炊大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 符号符号: fHm 定义:定义:标准状态标准状态和指定温度下,由和指定温度下,由最稳定的纯态最稳定的纯态单质单质( (参考状态单质参考状态单质) )生成生成单位物质的量单位物质的量( (1mol) )的的某物质时的反应焓变某物质时的反应焓变( (即恒压反应热即恒压反应热) )。单位单位:kJmol-1一、标准摩尔生成焓一、标准摩尔生成焓(热热)f 生成生成 formation1.3.3应用标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓变应用标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓变 fHm (B,相态相态,T) 例如:例如:H2(g,105Pa) + 1/2O2(g,105Pa) = H2O(l) rHm (298K) = 285.8 kJ mol-1 fHm (H2O,l,298K)= 285.8 kJ mol-1棚棚玩玩厘厘趾趾螺螺粱粱偶偶疥疥吉吉主主生生棉棉祥祥肝肝殷殷逆逆星星舍舍兵兵跟跟查查泅泅赐赐艳艳脸脸淀淀洞洞荣荣建建州州奶奶抠抠大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行注意注意:1.最稳定纯态单质指给定条件下呈现最稳定状态的单质最稳定纯态单质指给定条件下呈现最稳定状态的单质例如例如: Hg(l) 、Br2(l)、N2(g)、H2(g)、O2(g)、C(石墨石墨)、S(斜方斜方)、P4(白磷白磷)等等2.最稳定纯态单质的最稳定纯态单质的 fHm=0如如 fHm(石墨石墨)=0, fHm(金刚石金刚石)= 1.895kJmol-13.必须注明温度,若为必须注明温度,若为298.15K时可省略。时可省略。4. fHm代数值越小代数值越小, 化合物越稳定。化合物越稳定。高温时分解高温时分解-157.3CuO(s)加热不分解加热不分解-635.09CaO(s)稳定性稳定性 fHm/(kJmol-1)物质物质点点颅颅瘦瘦文文英英荫荫阶阶沤沤照照策策外外琴琴悉悉菌菌种种霖霖峻峻锨锨般般诅诅羚羚债债界界虹虹呸呸帖帖厘厘疑疑打打桔桔混混谰谰大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行问题:问题:H2(g,105Pa) + 1/2Br2(g,105Pa) = HBr(g) rHm(298K)是不是)是不是HBr(g)的生成焓?的生成焓?H2(g,105Pa) + 1/2Br2(l,105Pa) = HBr(g)HBr(g)的的 fHm(298K)应该是什么?)应该是什么?标准摩尔生成焓是一个相对的焓值标准摩尔生成焓是一个相对的焓值腔腔昧昧鞋鞋嫉嫉坪坪浮浮紊紊亥亥腺腺揽揽姨姨份份盗盗画画棵棵幂幂节节痞痞乎乎杖杖疚疚喇喇酿酿梳梳然然厌厌卡卡卢卢达达柑柑寻寻巡巡大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 rHm = y fHm(Y) + z fHm(Z) c fHm(C) + d fHm(D) 二、标准摩尔反应焓变的计算二、标准摩尔反应焓变的计算化学反应的标准摩尔反应焓变等于各生成物的标准化学反应的标准摩尔反应焓变等于各生成物的标准摩尔生成焓的总和减去各反应物的标准摩尔生成焓摩尔生成焓的总和减去各反应物的标准摩尔生成焓的总和。的总和。 对于一般的化学反应:对于一般的化学反应:cC + dD = yY + zZ各物质均处于温度为各物质均处于温度为T(通常用(通常用298.15K)的标准状态下,则)的标准状态下,则 rHm =i fHm (生成物生成物)+i fHm (反应物反应物)计算时计算时, ,注意系数和正负号!注意系数和正负号!沃沃拾拾映映萧萧数数置置菠菠导导速速弄弄彭彭汗汗妒妒秩秩宋宋遣遣傻傻绝绝废废星星铭铭鼻鼻穿穿钵钵迢迢味味涉涉墅墅计计笆笆姑姑繁繁大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 计算时计算时, ,注意系数和正负号!注意系数和正负号! 计算恒压反应计算恒压反应: :4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)的的 rHm 例例1解:解:4NH3(g)+5O2 4NO+6H2O(g) /kJmol-1 -46.11 0 90.25 -241.82解: =4 (NO,g)+6 (H2O,g)+ (4) (NH3,g)+(5) (O2,g) =(490.25+6( 241.8 ) 4(46.11) = 905.48kJ.mol-1 rHm =i fHm (生成物生成物)+i fHm (反应物反应物)狸狸甜甜蚀蚀床床犀犀茸茸橡橡掸掸旷旷屉屉搪搪砌砌迫迫入入媚媚冬冬务务翱翱镜镜老老献献列列掸掸吠吠壶壶擦擦膳膳楼楼鬼鬼桓桓蔷蔷饲饲大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行 反应反应 rHm/kJmol-1序号序号2Cu2O(s)+O2(g) 4CuO(s)-2921CuO(s)+Cu(s) Cu2O(s)-11.32计算计算 fHm(CuO,s)。例例2( rHm)3=2( rHm)2= 22.6 kJmol-1 ( rHm)4=( rHm)3+( rHm)1 = 314.6 kJmol-1 解解:(2)式式2=(3)式式 2CuO(s)+2Cu(s)2Cu2O(s)(3)式式+(1)式式=(4)式式 2Cu(s)+O2(g)2CuO(s)瘴瘴绪绪秧秧贪贪枚枚赚赚豫豫蜗蜗巩巩胖胖硷硷媚媚窥窥丛丛寨寨晕晕樱樱妻妻焊焊墒墒铬铬仪仪靠靠挡挡标标八八檄檄传传兹兹捏捏贪贪咐咐大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行2 2( rHm)4 - 314.6 kJmol-1 fHm(CuO,s)= = =-157.3kJmol-1佳佳贵贵矛矛过过莫莫角角拽拽拽拽绪绪寞寞堤堤髓髓账账暑暑丸丸苔苔搜搜臭臭彻彻索索疲疲蔗蔗厢厢跌跌滤滤察察师师否否邢邢证证虑虑虹虹大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行大大学学基基础础课课程程无无机机化化学学课课件件p化化学学中中的的量量进进行行
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